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中华人民共和国交通运输部中华人民共和国行业推荐性标准JTGJTG/T3365-05-2022公路装配式混凝土桥梁设计规范SpecificationsforDesignofHighwayPrecastCon2022-02-25发布2022-08-01实施中华人民共和国行业推荐性标准公路装配式混凝土桥梁设计规范根据《交通运输部关于下达2018年度公路工程行业标准制修订项目计划的结吸收了近年来我国公路装配式混凝土桥梁设计方面的成熟经验和相关科研成),1 1 2 2 3 9 9 9 9 11 11 11 16 16 16 20 20 35 39 43 43 46 50 50 58 59 59 59 61 682 70 73 82 87122.1.1装配式混凝土桥梁precastconcre2.1.2胶接缝epoxyjoint2.1.3砂浆填充接缝mortarjoint2.1.4现浇混凝土接缝cast-in-placeconcretejoint在金属套筒的端部插入钢筋并压注水泥基灌2.1.6灌浆波纹钢管连接rebarsplicingbygroutedcorrugateds混凝土预制构件预埋受力钢筋插入另一构件的预埋波纹钢将预制构件一端插入相接构件的预留孔内,通过浇筑混凝土或压注水2.1.8钢筋插槽式连接groutedp将预制构件预埋受力钢筋整体插入相接构件的预留孔内部,通过浇筑32.1.10部分厚度预制桥面板partial-dep2.1.11剪弯比ratioofsheartobendi剪力与弯矩设计值之比,用于判断节段拼装受弯构件接缝截面Ec——混凝土的弹性模量;fcd、ftd——混凝土的轴心抗压、抗拉强度设计值;fck、ftk——混凝土的轴心抗压、抗拉强度标准值;fc、ft——施工阶段混凝土的轴心抗压、抗拉强度标准值;fcu,k——边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值;fpd,e——体外预应力钢筋的抗拉强度设计值;fpd,i——体内预应力钢筋的抗拉强度设计值;fpd,i——体内预应力钢筋的抗压强度设计值;fsd、fs——普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值;fsr,d——内环钢筋的抗拉强度设计值;fsu,d——U形钢筋的抗拉强度设计值;fsv,d——箍筋的抗拉强度设计值;fsv,k——穿过可能剪切开裂面钢筋或核心混凝土加强钢筋的抗拉强度标准Md——弯矩设计值;Mspd,cc——圆形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋合力产生Mspd,cr——环形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋合力产生Mud——受弯或受压构件截面抗弯承载力设计值;My——桥墩等效屈服弯矩;Nd——轴向压力设计值;Nspd,c——受压构件纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设计值;4Nspd,cc——圆形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设Nspd,cr——环形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设Nspd,f——受弯构件纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设计值在接缝截Nud——受压构件的截面抗压承载力设计T——竖向拉力的设计值;c——施工阶段接缝截面边缘混凝土的最大压应力;cp——使用阶段接缝位置混凝土的最大主压应力;t——施工阶段接缝截面边缘混凝土的最大拉应力;p0,i——圆形或环形截面体内预应力钢筋合力点处混凝土正应力等于零时0,i——截面受压区体内预应力钢筋合力点处混凝土正应力等于零时体内永存预加力下接缝截面边缘混凝土的压应力,或全部预应力钢筋pc全部预应力钢筋在截面受压区体内预应力钢筋合力点产生的预压pcc,a——施工阶段接缝截面的平均压应力;5e,i——截面受压区体内预应力钢筋的永存应力;pu,e——体外预应力钢筋的极限应力增量;st——作用频遇组合下接缝截面边缘混凝土的拉应力;tp——预加力和作用频遇组合下接缝位置混凝土的主拉应力;——施工阶段构件中心轴处接缝位置混凝土的主拉应c——剪压区混凝土的剪应力设计值;——施工阶段剪力键根部截面混凝土的剪应amin——T形截面剪压区高度最小时压力合力作用点至截面受压边缘的距b——矩形截面的宽度、带翼板截面的肋板或腹板垂直于构件弯曲平面be——矩形截面的有效宽度、带翼板截面的肋板或腹板沿厚度方向的有b——矩形截面的宽度或带翼板截面受压翼bt——矩形截面的宽度、带翼板截面的肋板或腹板沿厚度方向的宽度,e——轴向压力作用点至截面受拉侧或受压较小侧的纵向连续普通钢筋h0——截面受拉区纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至截面hp,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压边缘的初hp,i——截面受拉区或受拉侧体内预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距6hspd,c——Nspd,c的作用点至截面受压边缘的距离;hspd,f——Nspd,f的作用点至截面受压边缘的距离;hw矩形截面的高度、带翼板截面扣除上下翼板厚度的肋板净高度或rrrrrxAcj——接缝的截面面积;Acv——可能开裂面的截面面积或U形钢筋交错重叠部分所围核心混凝土A体外预应力钢筋的截面面积,或圆形或环形截面全部体外预应力p,eApb,i、Apb,e——体内、体外弯起Ap,i——截面受拉区体内预应力钢筋的截面面积,或圆形或环形截面全部A,i——截面受压区体内预应力钢筋的截面面积;As——截面受拉区纵向连续普通钢筋的截面面积,或圆形或环形截面全A——截面受压区纵向连续普通钢筋的截面面积;7AAsv——穿过可能剪切开裂面钢筋的计算截面面积,或核心混凝土加强钢筋的截面面积,或斜截面范围内配置在同一截面的箍筋各肢截面D——U形钢筋双肢轴线的间距;L——构件的计算跨径;LL——接缝两侧相邻U形钢筋圆端头连线与U形、i——体外、体内弯起预应力钢筋的合力与构件轴线的夹角,或体外、uksc——体外预应力钢筋极限应力增量的修正系数:m——剪跨比;K——混凝土界面的极限剪切强度;P截面受拉区纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的配筋率;ccEPEP tc圆形截面受拉纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的截面面积与tctr环形截面受拉纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的截面面积与trc——接缝对抗压承载力的折减系数;c8——桥墩等效屈服曲率;——偏心受压构件轴向压力的偏心距增大系数;——预应力配筋形式的影响系数;——预应力孔道摩擦系数或混凝土界面的摩擦系数;——构件受拉区纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋占受拉区全部纵9桥梁预制构件分块设计决定了构件尺寸、连接部位置等关键因素,对结构受力性能、整体承载力、工程造价都有一定影响。连接部是装配式混凝土结构的薄弱环节,也是设计的关键点,主要设计理念为选用安全可靠的连接技术,通过合理的连接节点构造措施,将装配式构件组合成一个整体,保证其与现浇混凝土结构具有基3.2.2预制构件在吊装、运输等短暂状况下的施工验算时,构件重力应乘以动力系3.3.2装配式混凝土桥梁预制墩柱的拼接缝不宜设置于水位变动区3.3.3体外预应力体系的耐久性设计应满足1体外预应力钢筋根据环境条件可采用环氧涂层钢绞线、无粘结钢绞线或钢绞2体外预应力钢筋应便于检查、维修,并应保证桥梁中部分或全部体外预应力011体外预应力钢筋的常用防腐方法包括保护层防腐、套管防腐和采用单股无粘结钢绞锚头的防腐措施需要考虑索力是否可调以及锚具是否可更换等因素,多重防护措施3体外预应力钢筋锚头的防护应根据锚具类别确定适件的混凝土强度等级不应低于C40;湿接缝混凝土强度等级不应低于预制构件混凝4.1.3普通钢筋采用灌浆套筒连接和灌浆波纹钢管连接时,应采一根钢筋的力传递至另一根钢筋。全灌浆套筒一端为预制安装端,另一端为现场拼装端,套筒中间设置钢筋限位挡板,套筒下端设置压浆口,套筒上端设置出浆口。半灌浆套筒的钢筋机械连接端为预制安装端,另一端为现场拼装端,套筒下端设置表4.2.2球墨铸铁灌浆连接套筒的材料性能项目材料抗拉强度Rm(MPa)断后伸长率A(%)球化率硬度(HBW)珠光体含量性能指标QT500≥500≥7≥85170~230QT550≥550≥5≥85180~250QT600≥600≥3≥85190~270表4.2.3各类钢灌浆套筒的材料性能项目材料屈服强度ReL(MPa)抗拉强度Rm(MPa)断后伸长率A(%)性能指标45#圆钢≥355≥600≥1645#圆管≥335≥590≥144.2.4钢筋采用灌浆套筒连接后,连接接头抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度标表4.2.4接头的变形性能项目变形性能要求对中单向拉伸残余变形(mm)u0≤0.10(灌浆套筒外径d≤32)u0≤0.14(灌浆套筒外径d>32)最大力下总伸长率(%)Asgt≥6.0高应力反复拉压残余变形(mm)u20≤0.3大变形反复拉压残余变形(mm)u4≤0.3且u8≤0.6注:u0为接头试件加载至0.6倍钢筋屈服强度标准值并卸载后在规定标距内的残余变形;Asgt为接头试件的最大力下总伸长率;u20为接头试件按规定加载制度经高应力反复拉压20次后的残余变形;u4为接头试件按规定加载制度经大变形反复拉压4次后的残余变形;u8为接头试件按规定加载制度经大变形反复拉压8次后的残余变形。考虑到塑性铰区反复地震荷载下套筒内钢筋存在拔出的风险,载力和延性能力降低,因此灌浆套筒连接接头要能经受规定的高应力和大变形反复4.2.5用于灌浆波纹钢管连接的波纹钢管宜采用直缝电焊钢管和无缝钢管制作。钢表4.2.6钢筋连接用水泥基灌浆料的性能指标项目性能指标流动性(mm)初始≥32030min≥260抗压强度(MPa)≥35≥6028d≥100竖向膨胀率(%)0.02~224h与3h差值0.02~0.428d自干燥收缩(%)≤0.045氯离子含量(%)≤0.03泌水率(%)0钢筋连接用灌浆材料要具有高强、早强、和易性好、微膨胀等特性,灌表4.2.7灌浆波纹钢管连接用水泥基灌浆料的性能指标项目性能指标流动性(mm)初始≥20030min≥150抗压强度(MPa)≥35≥5528d≥80竖向膨胀率(%)≥0.0224h与3h差值0.02~0.5氯离子含量(%)≤0.06泌水率(%)0料性能指标参照现行《装配式混凝土结构技术规程》(JGJ1)表4.2.8混凝土构件承插式连接用水泥基灌浆料的性能指标项目性能指标最大骨料粒径(mm)≤4.75流动性(mm)初始≥34030min≥310抗压强度(MPa)≥20≥4028d≥60竖向膨胀率(%)≥0.124h与3h差值0.02~0.5氯离子含量(%)≤0.1泌水率(%)0现行《水泥基灌浆材料应用技术规范》(GB/T50448)中预制钢筋混凝土柱柱脚灌应不小于30MPa,28d抗压强度不应小于60MPa,4.2.10当预制节段接缝采用环氧树脂胶时,其胶体的主要性能应符合表4.2.10的表4.2.10环氧树脂胶主要性能要求项目性能要求物理性能可施胶时间(min)≥20可粘结时间(min)≥60,且≤240在结构立面上无流挂现象的最大涂胶层厚度(mm)≥3压缩弹性模量(MPa)瞬时≥8000≥6000剪切弹性模量(MPa)瞬时≥1500≥1200力学性能抗压强度(低限温度条件下固化速度)12h抗压强度(MPa)≥4024h抗压强度(MPa)≥607d抗压强度(MPa)≥807d抗剪强度(低限温度条件MPa)≥12钢-钢拉伸抗剪强度标准值(MPa)≥15混凝土与混凝土的拉弯黏结强度(MPa)断裂破坏发生在混凝土化学性能耐湿热老化性50℃温度、95%相对湿度的环境条件下老化90d后,常温条件下钢-钢拉伸抗剪强度降低率≤10%注:1本条文中所列指标均为胶体在适用2对寒冷地区使用的环氧树脂胶,应满足耐冻融4.2.11用于构件连接的活性粉末混凝土原材料和制备方法应符合现行《活性粉末511表5.1.1混凝土预制梁常用截面类型及标准跨径拼装方式截面类型标准跨径(m)横向分片拼装式空心板π形梁I形梁箱形梁T形梁纵向分段拼装式箱形梁5.1.3节段预制拼装混凝土箱梁节段间的接缝可应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)规定5.2.5预制空心板间采用铰接时铰槽深度不宜小于预制板高的2/3,板内应预埋铰5.2.6预制桥面板与预制主梁之间应采用预留连接钢筋或焊钉连接件等构造有效U形钢筋的交错间距不应大于100mm,交错长度不应小于240m圆弧段的弯曲半径;U形钢筋交错所围的核心混凝土内应穿入不少于4根、直径不U形钢筋交错布置现浇混凝土接缝属于适合快速施工的窄缝构造,接缝混凝土需要较高的强度等级,否则将需要增大接缝宽度和钢筋交错长度,故本条规定接缝5.2.10节段预制拼装混凝土箱梁bhb1b1bhb1b15.2.11节段预制拼装混凝土箱梁的接缝界面,应均匀设置剪力键,剪力键宜按图胶结缝图5.2.11-1复合剪力键布置示意2剪力键应采用梯形或圆角梯形截面;剪力键的高度应大于混径的2倍,不应小于35mm;剪力键的高度与其h1h1≥35mm及2倍最大集料粒径a)胶结缝正面b)侧面h1h1h1b1c)剪力键大样图5.2.11-2复合剪力键尺寸示意5.2.12节段预制拼装混凝土箱梁预应力转向块的厚度应根据转向块类型和受力综锚固齿块和锚固横梁的构造应符合现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计5.2.14正弯矩区的预制节段接缝两侧顶板与腹板结合区内应设置固定于腹板的封腹板箍筋封闭箍筋腹板箍筋图5.2.14-1正弯矩区接缝两侧箱梁顶板与腹板结合区加强钢筋示意腹板箍筋封闭箍筋图5.2.14-2负弯矩区接缝两侧箱梁底板与腹板结合区加强钢筋示意顶板与底板主要承担轴向力,剪力主要由腹板与顶、底加强钢筋是为防止接缝开展后受压区混凝土压溃而失去剪力5.2.15预制节段端部应配置直径不小于10mm的钢筋网或将腹板两侧的纵向钢筋5.2.16预制梁应通过设置顶板横坡或底面楔形块等方式适0225.3.1横向分片预制混凝土梁和节段预制拼装混凝土受弯构翼板有效宽度均应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG5.3.4节段预制拼装混凝土构件接缝位置的正截面2截面承载力计算时,不计截面受拉区混凝凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT5.3.6上部结构节段预制拼装混凝土受压构件的计算,应符合本规范第6.3~6.6节钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG5.4.3受弯构件接缝位置正截面抗弯承0MdfMud(5.4.3)式中:0——结构重要性系数,按现行《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60)的Md——截面弯矩设计值(N·mm);Mud——受弯构件的截面抗弯承载力设计值(N·mm按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)的相关规定计算。计算时,仅计入跨接缝的纵向钢筋,体外预应力钢筋的根据试验得到的受弯构件接缝截面弯曲破坏形态,以破坏时的截面受力状态建立平衡方程,导出承载力计算公式。同济大学及国外的试验结果表明,受弯构件的正截面破坏发生在接缝截面,破坏裂缝集中在接缝处,加之节段端面部位的混凝土强度通常低于其他部位,从而导致受压区混凝土更早压溃,使接缝截面的承载力和延性受到影响。因此,根据对比试验的统计结果,环氧胶接缝和现浇混凝土接缝对pd,e=pe,ekscpu,epe,epd,e0.9fpd,e fsdAsfpd,iAp,ifsdAsfpd,iAp,ipe,eAp,e式中:pd,e——体外预应力钢筋的极限应力设计值(MPa);pe,e——体外预应力钢筋的永存应力(MPa);pu,e——体外预应力钢筋的极限应力增量(MPa);LL2——体外预应力钢筋锚具之间的长度(mmfpd,e——体外预应力钢筋的抗拉强度设计值(MPa);——构件受拉区纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋占受拉区全部纵hp,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的初始距离(mm应L——构件的计算跨径(mmfsd——普通钢筋的抗拉强度设计值(MPa);fpd,i——体内预应力钢筋的抗拉强度设计值(MPa);Ap,i——截面受拉区体内预应力钢筋的截面面积(mm2的名义屈服强度,基本处于线弹性受力阶段。体外预应力钢筋极限应力设计值,需计入纵向普通钢筋是否跨越接缝的影响,采用同济大学混凝土桥梁研究室的系列试验成果和经过验证的结构全过程非线性数值分析结果进行回归分析,并按下包线给出本规范的简化公式。试验和配合进行的非线性数值模拟分析中均偏安全地考虑体外预应力钢筋在转向器的孔道内可以滑动;极限应力设计值还对试验加载方式与实际桥梁设计荷载作用方式之间的差异进行了修正,并且还考虑在构件达到极限受力状态时体外预应力钢筋应力与同时配置的体内预应力钢筋应力之间的量值协调。设5.4.5体外预应力钢筋合力点至截面受压区边缘的极(5.4.5)式中:hpu,e——体外预应力钢筋合力点至截面受压计算连续受弯构件时取0.95;当计算截面处设置转向或定位构造且体外预应力钢筋除在锚固点和有定位构造的地方,都可能与构件发生横向相对位置变化,体外预应力二次效应是指体外预应力钢筋与构件相对位置变化而引起的体外预应力钢筋至截面受压区边缘的极限距离,为钢筋至截面受压区边缘的初始距表5.4.6体外预应力钢筋合力偏移量转向器和钢筋种类合力偏移量(mm)集束式转向器穿光面钢绞线束0.45Rd集束式转向器穿无粘结钢绞线束0.4Rd集束式转向器穿钢绞线成品索dcRrdc散束式转向器穿无粘结钢绞线束0不设置转向器的各类钢束0因体外预应力钢筋转向器孔道的截面面积大于钢筋的截面面积,钢筋受拉作用后会在转向器的曲线孔道内朝圆心方向偏移集中,故需要对预应力钢筋的合力作用 0dudV0dudfcdbehe+Vpebt0.14shwVi)););s——截面形状影响系数,按式(5.4.7-3)计算,当bt/hw1.0时取t——接缝对截面抗剪承载力上限值的折减系数:当无纵向连续普通钢筋且构件腹部无跨接缝体内预应力钢筋时取0.85;当有纵向连续普通钢筋或构件腹部有跨接缝体内预应力钢筋时取0.90;当无接缝时取fcd——混凝土的轴心抗压强度设计值,接缝位置取接缝两侧强度较低值e——矩形截面的有效宽度、带翼板截面的肋板或腹板沿厚度方向的有效peV——弯起预应力钢筋的永存预加力在构件轴线垂直方向的分力(N);pet——矩形截面的宽度、带翼板截面的肋板或腹板沿厚度方向的宽度w——矩形截面的高度、带翼板截面扣除上下翼板厚度的肋板净高度或扣);Apb,i、Apb,e——体内、体外弯起预应力钢筋的截面面积(mm2i——体内、体外弯起预应力钢筋的合力与构件轴线的夹角。受弯构件在各种受力状态下的截面抗剪承载力设计值均应受到其抗剪承载力上限值的控制,否则抗剪钢筋的强度不能充分发挥,截面抗剪承载力无法达到其设计值。当构件截面抗剪承载力上限值小于截面抗剪承载力设计值时,需要通过调整截为了更合理地确定受弯构件抗剪承载力上限值,同济大学收集了国内外大量受弯构件抗剪试验资料,提取了其中357个发生斜压破坏试件的试验数据,并以我国《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)和国外两个主要混凝土桥梁设计规范为对象,分析了上述3个规范公式的计算值与该357个试件试验数据之间的关系。在将3个规范公式中的混凝土强度等参数统一成定义完全相同的代表值后,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的计算值与试验数据θiDxhpu,ehp,iσpd,eApb,efpd,iApb,iθiDxhpu,ehp,iσpd,eApb,efpd,iApb,i比值的平均值、标准差及变异系数均远大于两个国外规范,表明其与试验数据吻合较差、不能较好反映试验规律。为此,同济大学进一步对上述3个规范公式的混凝分析提出一种与试验规律符合最好的公式表达形式,并以该公式表达形式对试验数据进行了拟合。在拟合公式达到包络95%试验数据的基础上,对其除以材料分项系数和乘以受力模式不确定系数,最终得到了本规范的计算公式。为了验证该公式是否适合我国常用混凝土桥梁截面的形式和配筋情况,同济大学针对实际工程中采用配筋情况设计了26个试件进行了试验验证。结果表明,计算公式能够包络该26个有关接缝对抗剪承载力上限值影响的问题,目前还没有明确的研究成果,本规范认为接缝对抗剪承载力上限值有不利影响,接缝对抗剪承载力上限值的折减系数此外,同济大学验证试验表明,当有预应力钢筋跨过破坏裂缝时,预应力钢筋的拉力对抗剪承载力上限值有提高作用。因此,本规范计入了预应力钢筋拉力在截面破坏时对承载力的贡献,同时也考虑预应力孔道对抗剪截面宽度的削弱影响。注意到斜压破坏属于脆性破坏,破坏时预应力钢筋拉力的增量很小,故计算时偏安全5.4.8纵向分段受弯构件接缝位置斜截面抗剪承载力应满足下列公式要求(图):σpd,eAp,efpd,iAp,ifsdAssvfsv,dAsv图5.4.8受弯构件接缝位置斜截面抗剪承载力计算图式0.45fsv,dAsv+Vpb,dAAAAAP100sp,ipb,ip,epb,ebhedMdVpb,d0.95(0.8fpd,iApb,isini+pd,eApb,esine));区段时取1.0;当计算截面在连续等受弯构件的近中支点区段时取——受压翼板影响系数,当为矩形截面时式(5.4.8-2)取h0;P——截面受拉区纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的配筋率,当P>2.5时C——斜截面的水平投影长度(mm取一个节段长度和C0.6mhe的较sfsv,d——箍筋的抗拉强度设计值(MPa);Asv——斜截面范围内配置在同一截面的箍筋各肢截面面积之和(m——弯起预应力钢筋拉力设计值在与构件轴线垂直方向的分力(N);b——矩形截面的宽度,带翼板截面的肋板或腹板垂直于构件弯曲平面的h——截面受压区翼板有效宽度内的平均厚hp,i——截面受拉区或受拉侧体内预应力钢筋合力点至截面受压s截面受拉区纵向连续普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离Md——与Vd工况对应的弯矩设计值(N·mm);pd,e——受弯构件抗剪承载力计算时体外预应力钢筋的极限应力设计值pe,e),pe,e预制拼装受弯构件达到弯剪极限受力状态时可能出现斜向破坏裂缝,这种破坏形态虽与整体浇筑的受弯构件相似,但其斜裂缝角度和截面承载力与接缝构造、截面尺寸及加载方式等因素有较大关系,如:导致斜截面破坏的荷载与接缝的相对位本规定中的公式是采用同济大学混凝土桥梁研究室的系列验证试验成果和经过验证的结构全过程非线性数值分析结果回归分析后得到的。根据试验和理论分析结果,体外预应力钢筋达到极限应力设计值参与截面受力平衡。其中:混凝土的抗剪贡献位置的影响较大,在现行标准采用的受力不均匀系数基础上,按试验数据统计再乘极限应力受剪切试验模型长度的影响较大,而体外预应力的二次效应在构件弯剪段通常使受力更为有利,故偏安全地将钢筋的极限应力设计值取为永存预应力并不考虑二次效应的影响。试验和理论计算表明,构件的破坏斜裂缝与接缝及荷载的相对位置关系密切,破坏斜裂缝不跨接缝,即破坏斜裂缝的水平投影长度不超出一个节段的长度,故公式采用按一个节段长度和C0.6mhe中的较小者计算。5.4.9剪压区为矩形的纵向分段受弯构件接缝截面抗剪弯承载力计算应符合下列): fAθθAhhhhhh'a'axaaa fAθθAhhhhhh'a'axaaa''AfAfAfAfAAMAAAAfAfAAbA图5.4.9剪压区为矩形的受弯构件接缝截面抗剪弯承载力计算图式bsxVpd(5.4.9-3)0Mdfcbxh0Nspd,f(h0hspd,f)(5.4.9-4)c、x应按式(5.4.9-5)~式(5.4.9-7)计算:Nspd,fcbx(5.4.9-5)VcbsxVpdMdfcbxh0Nspd,f(h0hspd,f)(5.4.9-7)(5.4.9-8)Nspd,fNfsdAs+fpd,i(Ap,i0.8Apb,icosi)+pd,e(Ap,efsA(fd,i0,i)A,ispd,fNspd,fxminfcdbf,shf,shp0,ipep0,iEPpc式中:Md——与Vd工况对应的弯矩设计值(N·mm——弯起预应力钢筋拉力设计值在接缝截面切向的分力(N);Nspd,f——受弯构件纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设计值在接缝截);hspd,f——Nspd,f的作用点至截面受压边缘的距离(mm);x);bs——矩形截面的宽度或带翼板截面受压翼板的抗剪有效宽度(mm);x——受弯构件接缝截面剪压区的高度(mm),当xhe时取he;);b——矩形截面的宽度或带翼形截面受压翼板的有效宽度(h0——截面受拉区纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至受压边缘的距离(mm),当无跨接缝体内钢筋时取hpu,e;i——体内、体外弯起预应力钢筋的合力与接缝截面法向的夹角(radfs——普通钢筋的抗压强度设计值(MPa);A——截面受压区纵向连续普通钢筋的截面面积(mm2fpd,i——体内预应力钢筋的抗压强度设计值(MPa);0,i——截面受压区体内预应力钢筋合力点处混凝土正应力等于零时体内A,i——截面受压区体内预应力钢筋的截面面积(mm2e,i——截面受压区体内预应力钢筋的永存应力(MPaEP——体内预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比;c——全部预应力钢筋在截面受压区体内预应力钢筋合力点产生的预压但其与整体浇筑构件的破坏形态完全不同。这种在弯剪段出现的破坏形态虽与受弯构件正截面破坏形态相似,但截面相应的抗弯承载力却低于受弯构件正截面抗弯承载力。目前,国外规范通常采用一个剪切强度折减系数考虑接缝对抗剪承载力的影响,这样导致了即使箍筋没有起任何作用但计算时仍被计入进去了。同济大学混凝土桥梁研究室及国内外大量试验结果表明,在剪力和弯矩共同作用下,由于接缝处纵向普通钢筋不连续及拼接界面缺陷,构件在接缝消压后将会最先开裂,主裂缝在接缝处集中发展,接缝一旦开展到一定高度后,腹板不再可能出现破坏斜裂缝。因此,受弯构件可能以接缝开展的形式发生剪切(剪弯)破坏,在这种情况下剪弯区的混凝土将在剪压应力作用下达到其极限强度,传统设计方法已无法对该破坏形态下的截面承载力进行计算。根据试验结果,考虑接缝对混凝土抗剪强度的折减、混凝土剪—压复合强度准则及假定条件,采用条文中的计算图式进行接缝截面承载力计算方程的推导,经试验验证后再按要求的设计可靠度提出了式(5.4.9-3)~式为了让计算公式的使用符合假定条件,避免对不发生相应破坏形态的截面进行5.4.10剪压区为T形的纵向分段受弯构件接缝截面抗剪弯承载力计算应符合下列):fAθAθhhhhhhh'a'axaaafAθAθhhhhhhh'a'axaaa''AfAfAfAf'AAMAAAAfAfAAbA图5.4.10剪压区为T形的受弯构件接缝截面抗剪弯承载力计算图式 VMd MdfNspd,fh,faminb)hVpdb)hVpd0Mdfcbxh0x(bb)hh0 Nspd,f(h0hspd,f)(5.4.10-4) VMd0.95cbx(bsb)hVpdbxh0x(bb)hh0 Nspd,f(h0minminN spd,f2bfcdN 式中:amin——T形截面剪压区高度最小时压力合力作用点至截面受压边缘的距离5.4.11体外预应力钢筋的转向块采用拉压杆模型计算时,内环钢筋的抗拉承载力应满足下式要求(图5.4.11):图5.4.11转向块的拉杆—压杆计算模型Y₀Ta≤fg₄A₄(5.4.11)f₄——内环钢筋的抗拉强度设计值(MPa),取普通钢筋抗拉强度设计值f的0.6倍;A₄——内环钢筋的截面面积(mm²)。条文说明荷载试验结果表明,转向块有三种受力机理:由体外预应力钢筋竖向转向力引起的上拔作用,上拔作用在转向器上方混凝土中产生的弯曲作用,以及由体外预应力钢筋横向转向力在转向器下方混凝土可能开裂面上形成的剪切作用。转向块上拔抗拉承载力计算,根据转向块传力规律构建拉压杆模型,其中拉杆按轴心受拉构件计算其对应钢筋的抗拉承载力并考虑转向块裂缝控制的要求。由于体外预应力钢筋的极限应力是可以控制的,转向块的受力总体上比较明确,建立拉压杆模型也比较简单,故重点是在构造上确保受拉钢筋能够发挥设计要求的强度,并通过减小受拉钢筋的抗拉强度设计值达到控制混凝土裂缝宽度、提高上拔抗拉承载力的目的。5.4.12体外预应力钢筋转向块的可能开裂面应作为剪切滑移的界面进行抗剪承载svfsv,kcvAAsvAA);),Asv——穿过可能剪切开裂面钢筋的计算截面面积(mm2当实际截面面积超过式(5.4.12-2)和式(5.4.12-3)限值时,则按该限值fck——混凝土的抗压强度标准值(MPa);K——混凝土界面的极限剪切强度(MPa),转向块混凝土与梁体一起浇本规定将转向块可能开裂面作为剪切滑移的界面进行抗剪承载力计算。公式中的黏结强度、摩擦系数及混凝土界面的极限剪切强度,参考了国外规范取值,并按过开裂面钢筋计算取值的限制条件,以防止错误地采用多配置穿过开裂面的钢筋而不加大转向块尺寸的方式来提高计算承载力。上述相关公式适用于混凝土强度等级为确保采用两次浇筑混凝土界面的结合性能,截面需进行粗糙处理,故本规定5.4.13当构件采用U形钢筋交错布置现浇混凝土接缝时,在应满足接缝截面承载):lbAcvlbAcvAsvαAsussAsvAsuAcvAsuDDD图5.4.13U形钢筋交错布置现浇混凝土接缝计算参数示意b—现浇接缝的宽度;D—U形钢筋双肢轴线的间距(5.4.13-2)式中:fsu,d——U形钢筋的抗拉强度设计值(MPa);),Acv——U形钢筋交错重叠部分所围核心混凝土投影平面的净面积(mm2fsv,k——核心混凝土加强钢筋的抗拉强度标准值(MPa),当大于400MPa超过式(5.4.13-2)和式(5.4.13-3)限值时,则按该限值代入式——接缝两侧相邻U形钢筋圆端头连线与U形钢筋轴线的夹角(rfck——接缝混凝土的抗压强度标准值(MPa),采用U形钢筋交错布置现浇混凝土接缝常用于预制桥面板连接中,以替代传统现浇混凝土接缝中钢筋采用焊接或搭接的连接方式,但U形钢筋交错布置接缝的受力性能应该与传统接缝相同。根据同济大学混凝土桥梁研究室100余个试件的试验接缝将发生脆性破坏,其形态表现为:以接缝两侧相邻U形钢筋圆端头之间的斜裂缝为界,发生伴随裂缝张开的沿裂缝滑移,并在U形钢筋未屈服的情况下突然失去U形钢筋应先发生屈服并使接缝达到塑性破坏状态。基于U形钢筋交错布置接缝的),试验结果也表明,穿过核心混凝土的钢筋能提高U形钢筋交错布置接缝的承载凝土加强钢筋计算取值的限制条件,以防止设计时错误地采用多配置核心混凝土加强钢筋而不加大核心混凝土投影面积的方式去提高计算承载力。式(5.4.凝土界面的极限剪切强度,也参考了国外规范取值,并按我国混凝土和钢筋的材料U形钢筋交错布置现浇混凝土接缝的宽度较小,需要采用强度等级较高的接缝1对于全体内和体内外混合的后张预应力构件,体内预应力钢筋孔道压浆前采体外预应力钢筋作为一种构件参与混凝土构件弹性阶段的受力,其不与通钢筋在接缝处不连续,一旦接缝开裂,裂缝将快只有降低锚下张拉控制应力才能满足正常使用阶段最大算时若出现钢筋最大拉应力太大或过小,要根据实际土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)的有关规定,体外预应力钢筋的预应力损失计算尚应计入转向器偏转角安装误差引起的预应力损失,每个转向器的偏装配式预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中,体外预应力钢筋转向器安装时的偏转角误差不可避免,其将引起附表5.5.6摩擦系数管道种类钢绞线、钢丝束无粘结钢绞线钢管0.20~0.300.09~0.12高密度聚乙烯管0.12~0.150.09~0.12体外预应力钢筋在转向和锚固构造的孔道内摩擦引起的预应力损失构造类型有很大关系,计算时要正确判断引起预应力损失的摩擦材料局部偏差对摩擦的影响系数k一般取为0。5.5.7预应力钢筋张拉锚固后接缝的压密值表5.5.7接缝压密值l接缝类型接缝压密值l(mm)环氧胶接缝0.05砂浆填充接缝0.1现浇混凝土接缝0.1装配式混凝土构件穿过接缝的预应力钢筋均为后张预应中接缝的缝隙已基本压紧,钢筋锚固后的接缝压密主要是接缝材料产生的进一步收紧,其量值很小。本规范给出的接缝压密值,是根氧胶接缝的后续变形、填充砂浆和现浇混凝土的接缝界面可能存在5.5.8节段预制拼装预应力混凝土构件的接缝位置应按下0.80stpcstpc0.5ftkltpc0tp0.4ftktp0.5ftkpc——永存预加力作用下接缝截面边缘混凝土的压应力(MPa);ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值,取接缝两侧强度较低者(MPalt——作用准永久组合下接缝截面边缘混凝土tp——预加力和作用频遇组合下接缝位置混凝土的主拉应力(MPa)。在《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG336制拼装全预应力混凝土构件的正截面、斜截面察设计院集团有限公司主持的原铁道部科技研究开发计划课题应力混凝土桥涵设计规范》(JTG335.5.10节段预制拼装预应力混凝土受弯构件的截面刚度,应取现行《公路钢筋混根据试验资料,节段预制预应力混凝土受弯构件接缝位置的正截面混凝土压应力和斜截面混凝土主压应力、受拉区预应力钢筋拉应等施工阶段,计算其由自重、施工荷载等作用引起的接缝位置正截面和斜截面混凝cc0.50fckcp0.60fck);——使用阶段接缝位置混凝土的最大主压应力(MPa);fck——混凝土的抗压强度标准值(MPa),取接缝两侧强度较低者。根据相关试验结果,装配式构件接缝位置混凝土的受力性能相比其下降,其中抗拉、抗剪性能受到的影响较大但抗压性能受影响对使用阶段装配式预应力混凝土构件正、斜截面最大压应力的件的规定。设计时若偏安全考虑,通常将重要构件个别关键受044c0.65fcc0.70fc式中:c——施工阶段接缝截面边缘混凝土的最大ckf——施工阶段混凝土的轴心抗压强度标准值(MPa),取接缝两侧强度cktct0.80ft3当受拉区跨接缝体内钢筋的配筋率为0.2%~0.4%时,t不大于0.50ft和0.80ft之间的线性插值。式中:t——施工阶段接缝截面边缘混凝土的最大拉ft——施工阶段混凝土的轴心抗拉强度标准值(MPa),取接缝两侧强度较考虑到接缝位置混凝土或粘结材料的界面缺陷,同0.70ft(5.6.7)式中:——施工阶段构件中心轴处接缝位置混钢筋混凝土构件接缝位置的主拉应力限值,同抗裂验算中的k=,i0.7fc(5.6.8)式中:k——施工阶段剪力键根部截面混凝土的剪应力(MPa);Ack,i——第i个键块根部的截面面积(mm2位于顶板和底板中的键块计入tt在设置多重剪力键的构件拼装过程中,环氧树脂胶未固化、预压力较低是剪力键最不利的抗剪工况,但此时又不能允许键块出现任何破坏。因在抗剪承载力验算时,需要采用混凝土剪—压复合强度准则作为确定剪力键强依据。计算公式采用的系数与无接缝构件在短暂状况的受力容许水平相当,考沿截面高度剪力键受力不均匀因素的应力增大、剪力键部位缺陷对混凝土强度式中:——施工阶段接缝界面的剪应力(MPaAkt——施工阶段接缝连接材料界面黏结强度的折减系数,取0.75;ci——接缝连接材料界面的黏结强度(MPa):当为设剪力键的环氧胶时取2.0MPa;当界面粗糙化处理后现浇混凝土或填充砂浆时取1.7MPa;当界面不粗糙化处理现浇混凝土或填充砂浆时取构件不设剪力键或设少量的定位键时,剪切面将与结合界面的剪切受力问题。当达到设计要求的最短养护时间和强度要求截面混凝土不开裂的前提下,不能允许接缝出现粘结抗力破坏,也不能计面的摩阻抗力,故在剪应力验算时仅考虑了接缝界面部位混凝土的黏结承载力计算公式中的黏结强度参考了国外规范的有关规定,并采用系数6.1.1装配式混凝土桥墩预制节段的连接方式可根据结构形式、施工条件等因素按表6.1.1装配式混凝土桥墩预制节段的常用连接方式及适用范围序号连接方式适用范围1钢筋灌浆套筒墩柱与盖梁、墩柱与承台、墩柱节段间2钢筋灌浆波纹钢管墩柱与盖梁、墩柱与承台3构件承插式墩柱与盖梁、墩柱与承台4钢筋插槽式墩柱与盖梁、墩柱与承台5湿接缝式墩柱与承台、墩柱节段间、盖梁节段间6预应力钢筋墩柱与盖梁、墩柱与承台、墩柱节段间、盖梁节段间3212415352412321324352164612435););6.1.2装配式混凝土桥墩采用满足本规范规定的灌浆套筒和且接缝处新旧混凝土之间采用粗糙面、键槽等构造措施时,结构的整混凝土结构类同,设计中采用与现浇结构相同的方法进行结构分析。浆波纹钢管布置在预制构件中时,将使该范围的截面强度有所增大,局部区域刚度增大。但由于截面与配筋形式多样,难以给出统一的影柱壁厚设计主要由受力计算控制,包含极限承载能力、轴压比、抗1预制墩柱中纵向受力钢筋宜采用大直径钢筋,钢筋之间的中心距宜小于4预制构件中套筒压浆口下缘处应设置5套筒的保护层厚度应符合现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)的规定,当预制构件中预埋灌浆套筒后导致纵向主筋保护层厚度6.2.4采用钢筋灌浆波纹钢管连接2波纹钢管的长度不应小于24ds(ds为被连接纵向钢筋直径),且不应拼接;4灌浆波纹钢管的保护层厚度应符合现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362)的规定,当预制构件中预埋灌浆波纹钢管后导致纵向主6灌浆波纹钢管下端应设置压浆口连接压浆管,上端应设置出浆口连接出浆管根据试验研究,为确保灌浆波纹钢管连接可靠,需对波纹钢管的长6.2.5当预制墩柱与承台采用构件承插式连接1预制墩柱插入承台的深度应由计算确定,并且插入段纵向钢筋应满足最小锚2预制墩柱插入段表面与承插孔壁表面c1b1c1b1填充料预制墩柱hh1图6.2.5预制墩柱承插式连接键槽土或高强灌浆料填充密实,可掺入适量膨胀剂。填充材料强度应高于墩柱及承台一4承台沿承插孔周边应设置水平加强箍筋,承插孔底板应按抗冲切计算设置弯1中交第二公路勘察设计研究院有限公司联合多家单位进行了预制桥墩承插式连接的专题研究,发现构件承插深度主要影响承插孔壁应力分布,局部应力随着承插深度减小而增大,因此需要通过计算控制最小承插深度使局部应力小于构件混凝土或灌浆材料抗压强度。为了保证承插式连接墩柱塑性铰的形成规律与现浇桥墩一致、墩柱底部的纵向钢筋不发生黏结破坏,承插式连接承插深度还需要满足纵筋最2连接部设置键槽有利于墩柱与承台相互嵌锁、增大结合面及剪力传递,国外规范的相关条文指出,承插式连接部位键槽抗剪承载力足够时可认为承台与墩柱形3专题研究发现承台发生底板冲切破坏前,预留承插孔端部的承台侧壁先发生1插槽孔壁可通过设置钢波纹管或采用带齿键模板形成剪力键,盖梁或承台主2插槽孔内宜填充高强混凝土,并宜掺入适量膨胀剂。其强度等级不应低于盖3插槽孔内预制墩柱预留钢筋长度应满6.2.7采用活性粉末混凝土湿接缝连接钢筋需要的锚固长度。当钢筋的搭接采用U形钢筋的形式时步减少。下图给出U形钢筋的搭接连接示意图。需要注意的);6.2.10节段预制盖梁采用胶接缝拼装连接时,6.3.3节段预制拼装混凝土受压构件作用效应分析时,正截面抗弯刚度应按现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(6.3.6下部结构节段预制拼装混凝土受弯构件的计算,应符合本规范第5.3~5.6节6.4.1节段预制拼装混凝土受压构件应进行接缝位置正截面抗压弯承载力和接缝试验和理论研究表明,偏心受压构件的接缝对截面承载力存在不可忽略的不利《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG33偏心受压混凝土构件接缝截面的相对界限受压区高度、小偏心受压构件在接缝截面受拉侧或受压较小侧的钢筋应力计算方法,均同无接6.4.4矩形、T形及I形截面受压构件的接缝位置,抗压弯承载力计算应满足下列0NdcNud0NdecMud式中:Nd——截面轴向压力设计值(N);——接缝对抗压承载力的折减系数:大偏心受压时取0.95,其他情况取的相关规定计算。计算时仅计入跨接缝的纵向钢筋,采用体外预应pe,epe,ee——轴向压力作用点至截面受拉侧或受压较小侧的纵向连续普通钢筋和偏心受压混凝土构件接缝截面抗压承载力计算的基本假定、计算图式均和无接缝的构造和接缝界面材料强度等因素的影响,受压构件在接缝截面消压后会集中开裂,接缝一旦开展到一定高度后,附近的斜裂缝就不再发展,最终接缝将发展成为破坏裂缝,且破坏时接缝受压区的应力分布和量值与偏心受压构件有所不同,承载力也低于相应无接缝的构件。体外预应力钢筋因在破坏时应力增量很小、总应力达不到名义屈服强度,偏安全地取其永存预应力作为极限应力设计值。由于大偏心受压构件的接缝开裂开展特征、破坏形态与受弯构件相似,接缝对大偏心受压构件抗):παπαγNfffff-σσAfAAAA图6.4.5受压区为弓形的圆形和环形截面偏心受压构件接缝截面抗压承载力计算图式0NdccfcdAc1N1N0Nde0cfcdAcrMspd,cc fcdAcrMspd,cce0sin2ccfcdAc1e0sin2cNspd,ccc(fsdAsfpd,iAp,i)tcfsdAs(fpd,ip0,i)Ap,ip0,ip,ip0,ip,ipd,ep,eMspd,cc(fsdAsrsfpd,iAp,irp)fsdAsrs(fpd,ip0,i)Ap,irptccp0,ipe,iEPpcp0,ipe,iEPpc式中:c——对应截面受压区混凝土的圆心角(rad)与2的比值;ANspd,cc——圆形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设);——偏心受压构件轴向压力的偏心距增大系数;e0——轴向压力对换算截面形心轴的初始偏心距);παπαMspd,cc——圆形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋合力产生Atc圆形截面受压构件受拉纵向连续普通钢筋和体内tc面面积与全部纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的截面面积之p0,i——圆形或环形截面体内预应力钢筋合力点处混凝土正应力等于零时r);r);圆形或环形截面全部预应力钢筋在体内预应力钢pc):γNffff-σσAfAAArrA图6.4.6受压区非弓形的环形截面偏心受压构件接缝截面抗压承载力计算图式0Nde00Ndc(cfcdAcNspd,cr)0.5fcdAc(r1r2)Mspd,crehhhhhh'a'axhaaaehhhhhh'a'axhaaa0.5fcdAc(r1r2)Mspd,crcfcdAcNspd,crp0,i)Ap,iNspd,cr(fsdAsfpd,iAp,i)trfsdAs(fpd,ip0,i)Ap,iNspd,crp0,ip,ip0,ip,ipd,ep,eMspd,cr(fsdAsrsfpd,iAp,irp)fsdAsrs(fpd,ip0,i)Ap,irptrcNspd,cr——环形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设);r),Mspd,cr——环形截面受压构件全部纵向连续普通钢筋和预应力钢筋合力产生tr环形截面受压构件受拉纵向连续普通钢筋和体内预tr面面积与全部纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的):γNτσfAτσfAAfAfA''AAbAAAbA图6.4.7剪压区为矩形的大偏心受压构件接缝截面抗剪弯承载力计算图式0Vd0.95cbsxNspd,c(h0其中c、c、x应按下列式(6.4.7-3)和 VcbsxcbxNspd,c)cbxh0xNspd,c(h0cbxNspd,cNspd,cfsdAsfpd,iAp,i+pd,eAp,efsA(fpd,i0,i)A,i(6.4.7-5)式中:x——受压构件接缝截面剪压区的高度(mm),当xh0时取h0;);h0——截面受拉区纵向连续普通钢筋和体内预应力钢筋的合力点至受压边);Nspd,c——受压构件纵向连续普通钢筋和预应力钢筋的合力设计值(Nhspd,c——Nspd,c的作用点至截面受压边缘的距离(mmpd,e——受压构件抗剪承载力计算时体外预应力钢筋的极限应力设计值pe,e),pe,e墩柱尽管是偏心受压构件,但其弯矩主要是横向作用引起的,在剪力和弯矩共同作用下,相对薄弱的接缝截面消压后开裂,最终可能出现剪弯压的耦合破坏。由于这种破坏以正截面破坏形态出现,与理论上的偏心受压构件正截面破坏相似,但截面相应的抗压和抗弯承载力低于偏心受压构件正截面的抗压和抗弯承载力,故其受力特点很容易被忽略。同济大学的缩尺模型试验结果表明,由于墩柱构件的轴压比不大,接缝截面破坏时的受力状态和受弯构件接缝截面存在相似性,剪压区的混凝土也将在剪压应力作用下达到其极限强度。在缩尺模型试验的基础上,同济大学进行了4个足尺钢筋混凝土墩柱承载力试验,得到了与缩尺模型试验一致的结论。因此,同样考虑接缝对混凝土抗剪强度的折减、采用混凝土剪—压复合强度准则及e 'hhhhhh'a'axaaa Ahe 'hhhhhh'a'axaaa Ah剪作用,偏安全地将体外预应力钢筋的极限应力设计值取为其永存预应力,不考虑):γN f fAAfAfAAAbAAb图6.4.8剪压区为T形的大偏心受压构件接缝截面抗剪弯承载力计算图式0Ndeccbxh0(bb)hh0Nspd,c(h0hspd,c)( Vd0.95cbx(bsb)hNdccbx(bb)hNspd,c Nspd,c(h0 Nspd,c(h0b)h):παπαγNffff-σAfAAArA图6.4.9剪压区为弓形的圆形和环形截面大偏心受压构件接缝截面抗剪弯承载力计算图式AcrMspd,cc(6.4.9-2)c应按下列式(6.4.9-3)和式(6.4.9-4)及式(5.4.9V dVNde00.95Accc1Ac1N1N2cspd,cc2sin3ArcM cc3spd,ccA1NA1Nccc2cspd,cc圆形和环形截面大偏心受压构件接缝截面抗剪弯承载力计算公式的推导方法,6.4.10剪压区非弓形的环形截面大偏心受压构件接缝截面,抗剪弯承载力应满足):παπαγNffff-σAfAAArrrA图6.4.10剪压区非弓形的环形截面大偏心受压构件接缝截面抗剪弯承载力计算图式0Nde0Ac0.5cAc(r1r2)Mspd,crA6.5.4预应力钢筋的锚下张拉控制应力、预应力损失等计算应符合本规范第5.5.46.5.5节段预制拼装预应力混凝土受压构件的接缝位置,可按本规范第5.5.8条的件少很多,接缝对大偏心受压构件挠度影响相对较小,故挠路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG336接缝位置的正截面混凝土压应力和斜截面混凝土主压应力、受拉区预应力钢筋拉应等施工阶段,计算其由自重、施工荷载等引起在接缝位置的正截面和斜截面混凝土位置混凝土压应力、预应力钢筋的拉应力,应符合本规范第5.6.3条和5.6.4条的规6.6.4在自重和施工荷载等作用下,构件接缝位置的混凝土应力应符合本规范第7.1.1本章适用于基本地震动峰值加速度为0.1g及以下地区装配式混凝土桥梁的不同接缝类型、外加轴压比、预加轴压比、耗少,本章规定是基于目前现有有限的实验数7.1.2装配式混凝土桥梁的下部结构体系和接缝选型应现有装配式混凝土桥墩体系中可供使用的连接方成的装配式桥墩在抗震性能方面的表现不尽相同,下部梁抗震设计规范》(JTG/T2231-01)的规定建立桥梁结构的空间动力计算模型,并装配式混凝土桥墩采用除湿接缝和承插式以外的连接形底破坏主要集中在接缝的张开闭合以及接缝处混凝土的局部压碎破坏,因此装第一种是忽略未贯穿接缝的钢筋的作用,将实际接缝的集中变形处理为分散于构件受拉侧的变形;第二种是采用与接缝实际高度等长的素混凝土柱来模拟;第三体和节点宜作为能力保护构件,墩柱的抗剪强度依据现行《公路桥梁抗震设计规范》(JTG/T2231-01)的规定,虑超强系数)所对应的剪力。在计算剪力设计7.2.1装配式混凝土桥墩的抗震性能表7.2.1采用延性设计时装配式混凝土桥墩的抗震性能验算准则验算内容抗震设防水准E1地震作用E2地震作用强度按本规范6.4节进行装配式桥墩的承载力计算按本规范第7.2.4~7.2.5条进行装配式桥墩抗剪承载能力验算变形-按本规范第7.2.6~7.2.9条进行装配式桥墩塑性变形能力验算2采用减隔震设计时,装配式混凝土桥墩可只进行E2采用延性设计时,装配式混凝土桥墩需要满足),保持在弹性状态,因此没有必要再进行E17.2.2在进行装配式混凝土桥墩抗震分析墩身刚度的影响。采用预应力钢筋连接的装配式桥墩2E2地震作用下,采用等效线弹性方法计算时,装配式桥墩的有EcIeffM yy式中:Ec——桥墩的混凝土弹性模量(kN/m2Ieff——桥墩有效截面抗弯惯性矩(m4My——桥墩等效屈服弯矩(kN·mE1地震作用下结构在弹性范围工作,关注的是结构的承载力,响,因此建议E1下偏保守地采用换算截面法计入套筒的影响。而E2地有效截面抗弯刚度,以保证不会过低估计结构的变形,建议忽略灌采用灌浆套筒、灌浆波纹钢管、承插式、插槽式以及湿接缝连接的装过精心设计和良好措施保证,实现现场连接后形成的预制桥墩能够在这一类装配式桥墩的抗弯刚度可借鉴现浇桥墩的公式进行计算。而采施加后张预应力的连接形式,预制桥墩在地震作用下的非在大震下预制构件混凝土的拉应力仍处于较低的水平,从而减小了预纹钢管连接的装配式混凝土桥墩,当弯曲破坏控04Asp4Aspsfkh2.4 v0.1AspfkhD,圆形截面sV0.12Avfkh0,矩形截面0.08fcdAes);););fcd——混凝土抗压强度设计值(MPa);Ae——核心混凝土面积,可取Ae=0.8Ag(cm2);Ag——墩柱塑性铰区域截面全面积(cm2);Asp——螺旋箍筋面积(cm2);Av——计算方向上箍筋面积总和(cm2);fkh——箍筋抗拉强度标准值(MPa);D——螺旋箍筋环的直径(cm);2墩身塑性铰区域接缝的抗剪强度宜通过有限元模拟或试验研究表明,装配式桥墩抗剪校核包含预制墩柱节采用灌浆套筒或灌浆波纹管连接的预制试件最终均出现核心混凝土压断裂或者主筋受压屈曲,均为弯曲破坏,未出现接缝截面的剪切滑移剪跨比较大时,采用灌浆套筒或灌浆波纹管连接的预制桥墩在往复荷钢筋灌浆套筒连接且套筒预埋于承台的预制试件进行拟静力试验最终剪破坏,且实测抗剪承载能力与现浇试件较为接近,可以参照现行《根据国内外采用承插式连接的预制桥墩试件拟静力试验结果,件设计,需要验算其抗弯和抗剪承载力,不puu——桥墩容许位移(cm可按本规范第7.2.7~7.2.8——E2地震作用下,潜在塑性铰区域的塑形转角(rad);7.2.7在E2地震作用下,采用灌浆套筒、灌浆uu2 Hyuu2Lp10.08H0.022fyds0.044fydsLpmpp式中:H——悬臂墩的高度或塑性铰截面到反弯点的距离(cm),u——塑性铰区域的最大容许转角(radLp——等效塑性铰长度(cmLp1——根据纵向钢筋确定的等效塑性铰长度(cmLp2——根据截面尺寸确定的等效塑性铰长度(cmb——矩形截面的短边尺寸或圆形截面的直径fy——纵向钢筋抗拉强度标准值(MPa);ds——纵向钢筋的直径(cm7.2.8塑性铰区域的最大容许转角应按式uuLpuKdsKds——延性安全系数,可取2.0。根据对国内外9组装配式混凝土桥墩拟静力试验结果的统计分析,采用灌浆套筒、灌浆波纹管连接的预制试件与整体现浇试件损伤过程、破坏模式总体上接近,滞回环、骨架曲线、等效刚度、滞回耗能、残余变形发展趋势基本一致,且峰值荷载相当,但装配式混凝土桥墩存在接缝张开现象,最大曲率集中于接缝附近,破坏主要集中在接缝附近,相较于现浇试件,预制试件墩顶极限位移偏小,等效塑性铰由于套筒预埋于墩柱中塑性铰的形成机理与传统现浇桥墩有较大区别,套筒位置刚度大,套筒范围内裂缝很少,破坏区域集中在墩底接缝以及套筒顶部,套筒顶部可能形成第二塑性铰,且相应的试验数据较少,仅针对套筒/波纹管预埋于承台中的情况进行统计分析。各试验中现浇试件与对应预制试件的实测等效塑性铰长度之表7-1预制试件与现浇试件等效塑性铰长度实测结果对比表试件编号连接形式套筒、波纹管预埋位置Lp(实测) p ppp2灌浆套筒承台2.003灌浆套筒墩柱20C1灌浆套筒承台20C2灌浆套筒承台20灌浆套筒承台灌浆波纹管承台灌浆波纹管承台灌浆波纹管承台灌浆套筒承台灌浆套筒2灌浆套筒承台3灌浆波纹管承台灌浆波纹管承台灌浆波纹管承台对预制桥墩试件等效塑性铰长度进行折减之后,按《公路桥梁抗震设计规范》 塑性铰区域转角的安全系数最小值接近2.0,各预制试件塑性铰区域墩顶位移的安全系数增大到1.09~2.35,平均值增加到1.69,预制试件塑性铰区域最大容许转角、墩可按本规范第7.2.7条计算,横桥向的容许位移(图7.2.9)可在盖梁处施加水平力F,进行非线性静力分析。当墩柱任一塑性铰达到其最大容许转角时,盖梁处的横向水平位移即为容许位移。采用预应力钢筋连接的装配式桥墩,其顺桥向、横桥向的容对于双柱式、排架式墩横桥向,以及采用预应力钢筋连接的装配式桥墩,由于很难根据塑性铰转动能力直接给出计算墩顶容许位移的计算公式,建议采用推导分根据相关研究结果,灌浆套筒预埋在承台中时塑性铰行为与现浇桥墩试件更为相近,塑性铰区裂缝分布均匀,后期裂缝开展集中在接缝附近。灌浆套筒预埋在墩柱内时,装配式桥墩试件在套筒位置刚度大,套筒高度范围内裂缝很少,裂缝集中于接缝和套筒顶部2个区域,在套筒顶部可能形成第二塑性铰,其变形、破坏机制其变形能力、破坏机制尚无深入的研究,因此,建议将灌浆套筒设置在
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